CN216120519U - 一种盖板密封结构及电池装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种盖板密封结构及电池装置，本申请的盖板密封结构，包括中间件、密封件、基板以及密封胶片，其中，中间件具有上板、中心柱和下板，上板通过中心柱与下板固定连接；密封件具有中间管和底圈，密封件通过中间管套设于中心柱上，且设于上板与下板之间；密封胶片具有第二中心孔，密封胶片通过第二中心孔套设于中间管上；基板具有第一中心孔，基板通过第一中心孔套设于中间管上，且设于底圈与密封胶片之间，密封胶片设于基板与上板之间。本申请密封件通过上板与下板挤压压缩形变形成密封，密封胶片通过胶粘接基板与上板形成胶结密封，通过铆接和胶接相结合的密封方式形成双重密封结构，保证电池密封的可靠性，密封空间较小。

Description

一种盖板密封结构及电池装置

技术领域

本申请涉及电池的技术领域，具体而言，涉及一种盖板密封结构及电池装置。

背景技术

目前，锂离子电池特别是纽扣式结构，采用的是类似一次纽扣/钮扣电池的上下半壳组合铆接结构，或“盖板+壳子”组合式焊接接结构，组合式焊接接结构的盖板结构包括现有的铆钉铆接结构、层叠胶接结构等。现有的盖板铆钉铆接密封结构由于需要保证密封件一定的压缩形变量，铆接零件结构强度要求较高，可靠密封性和小的铆接高度难以同时兼顾；层叠胶接结构简单，密封效果完全取决于密封胶的材质以及胶接工艺，但现有的密封胶存在结构强度低，高温容易老化以及隔水性差等不足，难以保证电池密封的可靠性。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种盖板密封结构及电池装置，其能够通过铆接和胶接相结合的密封方式，保证电池密封的可靠性。

本申请的实施例是这样实现的：

一种盖板密封结构，包括中间件、密封件、基板以及密封胶片，中间件具有上板、中心柱和下板，上板通过中心柱与下板固定连接；密封件，具有中间管和底圈，密封件通过中间管套设于中心柱上，且设于上板与下板之间；密封胶片，具有第二中心孔，密封胶片通过第二中心孔套设于中间管上；基板，具有第一中心孔，基板通过第一中心孔套设于中间管上，且设于底圈与上板之间，密封胶片设于基板与上板之间。

于一实施例中，中间管的轴线与中心柱的轴线重合。

于一实施例中，中心柱为圆柱体，中间管为圆柱管。

于一实施例中，第一中心孔的轴线与中间管的轴线重合；第二中心孔的轴线与中间管的轴线重合。

于一实施例中，中间管的高度与中心柱的高度相同。

于一实施例中，中间管的外壁上设有凸起，基板设于凸起与底圈之间；密封胶片通过第二中心孔套设于凸起上。

于一实施例中，凸起的轴线与中间管的轴线重合。

于一实施例中，下板的外径小于上板的外径；上板的外径小于密封胶片的外径；密封胶片的外径小于密封件的外径；密封件的外径小于基板的外径。

于一实施例中，基板与底圈之间设有密封胶。

一种电池装置，包括外壳和盖板密封结构，盖板密封结构为上述的盖板密封结构，盖板密封结构设于外壳上；其中，基板与外壳固定连接。

本申请与现有技术相比的有益效果是：

本申请的盖板密封结构及电池装置，通过铆接和胶接相结合的密封结构方式。其中，铆接主要起到了盖板结构支撑，提供足够的连接强度以确保密封件形成足够的形变压缩量，该铆接处作为密封区域之一，形成盖板由内至外的第一道密封区域。胶接主要起到了盖板结构密封，形成了盖板由内至外的第二道密封区域，提供足够的密封性能的作用；其次，胶接处也作为次要结构支撑，具有一定的连接强度。

本申请的盖板密封结构及电池装置，通过设置双重密封结构提高了盖板密封的可靠性，在其结构尺寸较小的条件下依然可以确保足够的密封性能。比现有的密封圈挤压变形单一密封的方式具有更可靠的密封性能；且本申请的结构强度主要来自于铆接结构，该结构可以提供比单一胶接结构更高的结构强度以及稳定性。另外，胶接密封结构在电池内部有机溶剂条件下容易出现溶胀、腐蚀以及渗透等现象。本方案的第一道压缩密封结构可以充分降低了第二道胶接密封结构受内部有机溶剂的影响，确保了该方案结构密封的耐久性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例示出的盖板密封结构的结构示意图。

图2为本申请另一实施例示出的盖板密封结构的结构示意图。

图3为本申请一实施例示出的电池装置的结构示意图。

图标：1-盖板密封结构；2-中间件；21-上板；22-中心柱；23-下板；3-密封件；31-中间管；311-凸起；32-底圈；4-基板；41-第一中心孔；5-密封胶片；51-第二中心孔；6-密封胶；7-电池装置；71-外壳。

具体实施方式

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参照图1，其为本申请一实施例示出的盖板密封结构1的结构示意图。本申请的盖板密封结构1，包括：中间件2、密封件3、基板4以及密封胶片5。

中间件2具有上板21、中心柱22和下板23，上板21通过中心柱22与下板23固定连接，密封件3具有中间管31和底圈32，密封件3通过中间管31套设于中心柱22上，且密封件3设于上板21与下板23之间。于一实施例中，中心柱22为圆柱体，中间管31为圆柱管，中间管31的高度与中心柱22的高度相同，中间管31的轴线与中心柱22的轴线重合。

基板4具有第一中心孔41，基板4通过第一中心孔41套设于中间管31上，密封胶片5具有第二中心孔51，密封胶片5通过第二中心孔51套设于中间管31上，密封胶片5设于基板4与上板21之间，基板4设于中间管31的底圈32与密封胶片5之间。于一实施例中，第一中心孔41的轴线与中间管31的轴线重合，第二中心孔51的轴线与中间管31的轴线重合。

密封件3的中间管31的外壁上设有凸起311，基板4设于凸起311与底圈32之间，密封胶片5通过第二中心孔51套设于凸起311上。于一实施例中，凸起311的轴线与中间管的轴线重合。

于一实施例中，中间件2的下板23的外径小于中间件2的上板21的外径；中间件2的上板21的外径小于密封胶片5的外径；密封胶片5的外径小于密封件3的外径；密封件3的外径小于基板4的外径。

其中，中间件2的材质可以为铝(Al)、铁(Fe)、镍(Ni)、铝合金、镍铁合金等金属，加工方式可以为冲压、机加工、粉末冶金等。密封件3的材质可以为PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PFA(可溶性聚四氟乙烯)、PU(聚氨酯)等塑料，加工方式可以为注塑、热压等。基板4的材质可以为铝(Al)、铁(Fe)、镍(Ni)、铝合金、镍铁合金等金属，加工方式可以为冲压、机加工、粉末冶金等。密封胶片5的材质可以为PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、EP(环氧树脂)、PU(聚氨酯)等粘结剂材料，加工方式可以为注塑、模切、丝印、喷涂等。

于一实施例中，中间件2选用铝合金材质，通过冲压成型；密封胶片5选用固态PP(聚丙烯)胶片，通过模切成型；基板4选用不锈钢材质，通过冲压成型；密封件3选用PFA(可溶性聚四氟乙烯)材质，通过注塑成型。

于一操作过程中，在中间件2上依次安装密封胶片5、基板4、密封件3，并将密封胶片5套设于密封件3的凸起311上，将基板4套设于密封件3的中间管31上。铆接前，对以上组装半成品进行适当压紧，通过旋铆的方式使中间件2的中心柱22挤压变形，形成盖板单一盖板密封结构1，此时密封胶片5的粘度还未激活；铆接后，对铆接完成品进行整体或局部加热，在高温下激活密封胶片5的粘度，在压紧力下与中间件2、基板4进行粘接。

本申请的盖板密封结构1中，中间件2为铆接变形件，通过变形产生的压紧力对密封胶片5、基板4和密封件3进行压紧，形成初步的密封效果，铆接的方式可以为压铆和旋铆等。密封胶片5与中间件2上板21的下表面和基板4的上表面胶接，在提供胶接密封的同时保证中间件2和基板4的绝缘功能；密封件3的中间区域被中间件2铆接压紧形成压缩密封，同时提供中间件2与基板4之间的绝缘功能。

本申请的盖板密封结构1，通过设置双重密封结构提高了盖板密封的可靠性，在其结构尺寸较小的条件下依然可以确保足够的密封性能。比现有的密封圈挤压变形单一密封的方式具有更可靠的密封性能；且本申请的结构强度主要来自于铆接结构，该结构可以提供比单一胶接结构更高的结构强度以及稳定性。另外，胶接密封结构在电池内部有机溶剂条件下容易出现溶胀、腐蚀以及渗透等现象。本方案的第一道压缩密封结构可以充分降低了第二道胶接密封结构受内部有机溶剂的影响，确保了该方案结构密封的耐久性。

现有技术中，盖板密封结构1的中间件2出于结构强度和密封可靠性考虑，需要设置较大的厚度，一般厚度大于1mm；铆接盖板中的密封件3在使用过程中因为温度老化等原因，密封效果逐渐下降，可靠性降低；现有的层叠胶接结构中，密封胶片5既作为密封胶提供密封功能也作为结构胶提供连接功能，为了减少结构的厚度，胶层一般设置的比较薄，因此很难同时保证足够的胶接强度。

本申请的盖板密封结构1及电池装置7，通过设置双重密封结构提高了盖板密封的可靠性，在其结构尺寸较小的条件下依然可以确保足够的密封性能。比现有的密封圈挤压变形单一密封的方式具有更可靠的密封性能；且本申请的结构强度主要来自于铆接结构，该结构可以提供比单一胶接结构更高的结构强度以及稳定性。

请参照图2，其为本申请一实施例示出的电池装置7的结构示意图。在基板4与密封件3的底圈32之间，设有一层密封胶6，用于使盖板密封结构1的密封性进一步增强。其他与图1所示的结构相同，在此不再赘述。

请参照图3，其为本申请一实施例示出的电池装置7的结构示意图。本申请的电池装置7包括外壳71和盖板密封结构1，盖板密封结构1固定于外壳71上，从而保证电池密封的可靠性。

其中，盖板密封结构1通过基板4与外壳71固定连接，该连接方式可以是焊接、铆接、卡扣连接等。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盖板密封结构，其特征在于，包括：

中间件，具有上板、中心柱和下板，所述上板通过所述中心柱与所述下板固定连接；

密封件，具有中间管和底圈，所述密封件通过所述中间管套设于所述中心柱上，且设于所述上板与所述下板之间；

密封胶片，具有第二中心孔，所述密封胶片通过所述第二中心孔套设于所述中间管上；以及

基板，具有第一中心孔，所述基板通过所述第一中心孔套设于所述中间管上，且设于所述底圈与所述密封胶片之间，所述密封胶片设于所述基板与所述上板之间。

2.根据权利要求1所述的盖板密封结构，其特征在于，所述中间管的轴线与所述中心柱的轴线重合。

3.根据权利要求2所述的盖板密封结构，其特征在于，所述中心柱为圆柱体，所述中间管为圆柱管。

4.根据权利要求3所述的盖板密封结构，其特征在于，所述第一中心孔的轴线与所述中间管的轴线重合；

所述第二中心孔的轴线与所述中间管的轴线重合。

5.根据权利要求4所述的盖板密封结构，其特征在于，所述中间管的高度与所述中心柱的高度相同。

6.根据权利要求5所述的盖板密封结构，其特征在于，所述中间管的外壁上设有凸起，所述基板设于所述凸起与所述底圈之间；

所述密封胶片通过所述第二中心孔套设于所述凸起上。

7.根据权利要求6所述的盖板密封结构，其特征在于，所述凸起的轴线与所述中间管的轴线重合。

8.根据权利要求1至7任一项所述的盖板密封结构，其特征在于，所述下板的外径小于所述上板的外径；

所述上板的外径小于所述密封胶片的外径；

所述密封胶片的外径小于所述密封件的外径；

所述密封件的外径小于所述基板的外径。

9.根据权利要求1所述的盖板密封结构，其特征在于，所述基板与所述底圈之间设有密封胶。

10.一种电池装置，其特征在于，包括：

外壳；以及

盖板密封结构，为权利要求1至9任一项所述的盖板密封结构，所述盖板密封结构设于所述外壳上；

其中，所述基板与所述外壳固定连接。

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